System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置及抽采方法制造方法及图纸_技高网

一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置及抽采方法制造方法及图纸

技术编号:40197219 阅读:12 留言:0更新日期:2024-01-27 00:00
本发明专利技术涉及瓦斯抽采技术领域,具体是一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置及抽采方法。包括:机械脉冲装置,用于提供脉冲式高压气体;气体传输管道,所述气体传输管道一端设置在瓦斯钻孔外,并与机械脉冲装置连接,另一端设置在瓦斯钻孔内;抽采瓦斯管道,所述抽采瓦斯管道一端设置在瓦斯钻孔外,另一端设置在瓦斯钻孔内,抽采瓦斯管道设置在瓦斯钻孔内的一端设置有瓦斯抽采进气口和转弯气体进口;气体转弯管道,所述气体转弯管道设置在瓦斯钻孔内,连接气体传输管道和抽采瓦斯管道的转弯气体进口之间。本发明专利技术利用文丘里效应抽采瓦斯相较于传统的瓦斯抽采方式具有更高的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及瓦斯抽采,具体是一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置及抽采方法


技术介绍

1、煤层瓦斯抽采技术是指在地面或井下建立瓦斯泵站,经井下抽采瓦斯管道系统与抽采钻孔连接,泵运转时造成负压,将瓦斯抽出,送入瓦斯罐,或直接供给用户的一项瓦斯治理技术。

2、传统的瓦斯泵站是由多个设备组成,设置在地面或井下,通常瓦斯泵站十分庞大,因此一旦建成,如果想要移动将会十分困难,需要进行繁琐的拆卸与组装。瓦斯抽采管路通常都有上万米的长度,管路连接会非常之多,而每两个管道连接处都有可能导致漏气,影响瓦斯抽采效率,当发生漏气时检修人员排查问题管路的过程十分繁琐且效率较低。同时管路的维护也比较麻烦,要经常对管道进行除渣,并且要对管道内部刷防腐漆。由于抽采管路都是金属,长时间的在井下工作易生锈而由于抽采管路系统十分庞大,管道生锈后全部更换代价极大。虽然瓦斯抽采量正在逐年上升,但是煤矿瓦斯抽采效率仍然十分低下, 我国只有近5%的高瓦斯和突出矿井所开采的煤层是高透气煤层,超过95%的矿井所开采的煤层为低透气煤层,由于透气性较低,只能勉强抽采,甚至难以抽采,伸入抽采钻孔的管道相互之间采取并联的方式,虽然可以提高抽采效率但缺点也十分明显,当其中一个管路发生漏气与外界联通,将会极大的影响与之并联管路的抽采效率。


技术实现思路

1、本专利技术为了解决上述问题,提供一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置及抽采方法。

2、本专利技术采取以下技术方案:一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,包括:

3、机械脉冲装置,用于提供脉冲式高压气体;

4、气体传输管道,所述气体传输管道一端设置在瓦斯钻孔外,并与机械脉冲装置连接,另一端设置在瓦斯钻孔内;

5、抽采瓦斯管道,所述抽采瓦斯管道一端设置在瓦斯钻孔外,另一端设置在瓦斯钻孔内,抽采瓦斯管道设置在瓦斯钻孔内的一端设置有瓦斯抽采进气口和转弯气体进口;

6、气体转弯管道,所述气体转弯管道设置在瓦斯钻孔内,连接在气体传输管道和抽采瓦斯管道的转弯气体进口之间。

7、机械脉冲装置包括:

8、箱体,箱体一侧设置脉冲进气口,另一侧设置脉冲出气口;

9、集风装置,所述集风装置一端为集风进气口,集风进气口面对脉冲进气口;另一端为集风出气口,集风出气口面对脉冲出气口;

10、挡风板,挡风板中部铰接固定在集风装置上方,挡风板绕铰接端旋转,挡风板前端设置挡风凹槽,挡风板后端上方设置回位弹簧;

11、挡风板旋转时包括第一位置和第二位置,挡风板旋转到第一位置时,前端的挡风凹槽挡在脉冲进气口和集风进气口之间;挡风板旋转到第二位置时,挡风板后端挡在集风出气口和脉冲出气口之间。

12、回位弹簧中心位置设置弹簧限位柱。

13、挡风板后端上侧设置反弹凹槽。

14、集风装置为集风进气口截面面积大于集风出气口的变径结构。

15、气体转弯管道包括:

16、气体传输通道,用于与气体传输管道连通;

17、气体转弯通道,所述气体转弯通道进口与气体传输通道连通,出口与抽采瓦斯管道的转弯气体进口连通,气体转弯通道是内壁光滑且出入口呈180°的半圆管道;

18、与气体转弯通道出口相连的抽采瓦斯管道的转弯气体进口有一段与转弯后气体平行的内壁,且气体转弯通道与转弯气体进口的直径相等。

19、气体传输管道的内径与气体传输通道的内径相同。

20、气体传输管道以及抽采瓦斯管道设置在进出气体管道内。

21、一种抽采方法,采用所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,包括以下步骤:

22、s100:抽采装置安装在瓦斯钻孔中,利用机械脉冲装置为气体传输管道提供高压脉冲式气体;

23、s200:高压脉冲式气体以此从气体传输管道和气体转弯管道进入抽采瓦斯管道后,在抽采瓦斯管道内形成一段负压区,由于抽采瓦斯管道内的气体压强小,瓦斯钻孔外部煤层中的瓦斯气体被吸入抽采瓦斯管道与管内高压气体混合,随后混合气体一起排出。

24、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

25、本专利技术的抽采装置结构简单,安装方便,不同于传统的抽出式瓦斯抽采方式,使用本专利技术后将不需要再设置瓦斯抽采泵站,而是利用井下通风系统提供动力,实现压入式瓦斯抽采。由于采用压入式通风的抽采方式,各个抽采管路并联时,即使一个管路漏气也不影响其他管路的抽采效率。本专利技术利用文丘里效应抽采瓦斯相较于传统的瓦斯抽采方式具有更高的效率。当某个管路损坏或达到使用年限需要更换时,可以便捷的进行更换。工作时只需关注压风与抽采装置之间的管路即可,不需要大规模的监控,维护与检修也比较简单方便。

26、本专利技术设计了一个机械式脉冲装置,利用脉冲气流的瓦斯抽采方式极大程度的节省了能源,并且相较于施加恒载的抽采方式,施加可变荷载使用脉冲气流抽采瓦斯极大的提高了瓦斯抽采的效率。

27、本专利技术将抽采装置与脉冲装置结合,有效的节省了用于瓦斯抽采的资金投入,提高了瓦斯抽采的效率,并且很大程度上节省了能源,简化了瓦斯抽采系统。使其变得操作简单,维护方便。

28、非脉冲的气体抽采瓦斯,抽采时施加恒定荷载,能够以稳定的负压对瓦斯进行抽采,是瓦斯抽采的惯用手段。而脉冲式高压气体可以充分利用气体的惯性使其能量转化达到最大,同时由于气体惯性,脉冲式的高速高压气体相对于非脉冲式的气体能够产生更大的风速,这也就说明脉冲式的高压气体可以产生更大的负压,能够一定程度上提高瓦斯抽采的效率。脉冲式瓦斯抽采消耗较少的高压气体产生更大的抽吸力,节约了能源,提高了能量转化率。

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【技术保护点】

1.一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述机械脉冲装置包括:

3.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述回位弹簧(9)中心位置设置弹簧限位柱(10)。

4.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述挡风板(11)后端上侧设置反弹凹槽(7)。

5.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述集风装置(5)为集风进气口(4)截面面积大于集风出气口(6)的变径结构。

6.根据权利要求1所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述气体转弯管道(18)包括:

7.根据权利要求6所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述气体传输管道(17)的内径与气体传输通道(19)的内径相同。

8.根据权利要求1所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述气体传输管道(17)以及抽采瓦斯管道(16)设置在进出气体管道(15)内。

9.一种抽采方法,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述机械脉冲装置包括:

3.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述回位弹簧(9)中心位置设置弹簧限位柱(10)。

4.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述挡风板(11)后端上侧设置反弹凹槽(7)。

5.根据权利要求2所述的钻孔瓦斯脉冲式抽采装置,其特征在于,所述集风装置(5)为集风进气口(4)截面面积大于集风出气口(...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兴华谢爱豪张柏林
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:

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